CN101965390B - 将装煤车的操作单元定位在炼焦炉装料口上的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于将装煤车的操作单元定位在炼焦炉装料口上的方法，其中，一个导轨导引的装煤车在炼焦炉炉顶上移动并且为向炉膛装料而定位在通过一个机器控制装置预定的且为在炉顶中的各装料口配设的各位置上，并且其中随后通过水平的、双轴线的调节运动将装煤车的至少一个操作单元引导到装料口上。按照本发明，在每次定位装煤车之后，在一个通过测量方法预定的测量场内，用一种光学测量方法探测至少一个安置在炉顶上的相对于装料口的中心轴线具有固定配置的标记的坐标并与为该标记存储在机器控制装置内的参考值进行比较。对于两个轴线方向(X、Y)确定在测量的坐标与存储在机器控制装置内的坐标之间的偏差。然后，在操作单元的调节运动过程中将这些差值作为修正值予以考虑。此外，本发明的主题还涉及一个用于实施所述方法的设备。

Description

将装煤车的操作单元定位在炼焦炉装料口上的方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于将装煤车的操作单元定位在炼焦炉的装料口上的方法以及一种设备。 

背景技术

假设一种方法，在该方法中，一个导轨导引的装煤车在炼焦炉炉顶移动并且为向炉膛装料而定位在通过一个机器控制装置预定的且为在炉顶中的各装料口配设的各位置上，并且其中，随后通过水平的、双轴线的调节运动将装煤车的至少一个操作单元引导到装料口上。操作单元特别涉及一个在输送机构下面上的装料套筒、一个盖提起装置和/或一个用于清洗包围装料口的装料孔框架的框架清洗装置。 

由EP 1 293 552 B1已知一种装煤车，该装煤车具有一个沿两条轴线可水平调节的操作单元，该操作单元组合式地包括一个带有装料套筒的输送机构、一个盖提起装置以及一个框架清洗装置。通过水平调节运动，操作单元可以适配于装料口的实际位置。所有装料孔框架的位置数据都存储在机器控制装置中。为了给炼焦炉的炉膛上料，装煤车移动到为在炉顶中的装料口配设的预定位置。定位装煤车之后，操作单元按照存储在机器控制装置中的坐标移动并定位在装料口上。 

装煤车在铺设在炼焦炉炉顶上的导轨上运动。装煤车的轮子具有用于在导轨上导引的轮缘。在轮缘和导轨之间的必要间隙及在轮缘和导轨上不可避免的磨损对装煤车的定位精度有着不利的影响。在定位装煤车时，在车轮轮缘和导轨之间的间隙以及另外的受系统决定的定位不精确度会累积，致使在操作单元例如一个装料套筒和要装料的装料口的装料孔框架之间可能出现几厘米的侧向偏移。这些偏差由装煤车的移动运动决定，而且在每次重新移动时都受系统条件发生变化。这些偏差不能通过在机器控制装置中存储修正值来消除。 

发明内容

本发明的任务在于克服这种缺点。要提出一种方法以及一种设备，利用该设备，操作单元在装料孔框架上的所述位置偏差运行可靠地是可识别的和可修正的。 

按照本发明，该任务通过本发明所述的方法解决。按照本发明，提出一种用于将装煤车的操作单元定位在炼焦炉装料口上的方法，其中，一个导轨导引的装煤车在炼焦炉炉顶上移动并且为向炉膛装料而定位在通过一个机器控制装置预定的且为在炉顶中的各装料口配设的位置上，并且其中，随后通过水平的、双轴线的调节运动将装煤车的至少一个操作单元引导到装料口上，其特征在于，在每次定位装煤车之后，在一个通过一种光学测量方法预定的测量场内，用所述测量方法探测至少一个安置在炉顶上的相对装料口的中心轴线具有固定配置的标记的坐标并将其与为该标记存储在机器控制装置内的参考值进行比较。对于两个轴线X、Y确定在测量的坐标与存储在机器控制装置内的坐标之间的偏差并且在操作单元的调节运动过程中对这些偏差予以考虑。用按照本发明的方法，通过所描述的在每个装料孔上的标记探测装置确定在设置在装煤车上的操作单元和中心轴线和装料口之间的间距并且使操作单元的调节行程相应地适配。这样就可确保，在每次装料过程中，装料车的操作单元都在每个装料孔上最佳地定位。 

按照本发明的方法要调节的操作单元合乎目的地配备有一个能够进行水平、双轴线调节运动的移动机构。利用相对于标记存储在机器控制装置中的参考值，为两个轴线配设一些用于操作单元的调节行程的值并且存储在机器控制装置中，以便将操作单元从一个参考位置出发定位在装料口上。由用于调节行程的存储的值与由标记探测装置产生的修正值一起确定关于其定位和长度的实际调节行程并相应地使操作单元移动。 

优选的是，为了水平调节沿两个相互垂直的轴线可移动的操作单元，采用配备有一个行程测量系统的液压调节机构。 

优选的是，一个用于数字图像探测的仪器或一个扫描仪用于所述光学测量系统。为了避免偶尔在测量场内存在的、引起错误测量的题材，将用光学测量方法获得的测量信号合乎目的地与一个作为参考存储的信号进行比较。典型地偏离作为参考存储的信号的测量信号作为错误信号不予以考虑。另外，为了进而改善运行可靠性，合乎目的的可以是，在 实施光学测量方法之前，用压缩空气或通过刷子清洗所述标记。 

标记可以安置在装料口的装料孔框架上。位置标记可以构成为两维的形式并且例如包括颜色标记或铭牌，它们与装料孔框架固定连接。另外，位置标记也可具有三维的形式并且例如构成为明显从底部突起的筋条。 

按照本发明的方法特别用于将装料套筒、盖提起装置和框架清洗装置精确定位在炼焦炉装料口上。 

本发明的主题还是一种用于实施所述方法的设备。该设备包括一辆在炼焦炉炉顶上在导轨上导引的装煤车，该装煤车具有一个带有可下降的装料套筒的下侧的输送机构、一个盖提起装置和一个用于清洗装料孔框架的装置作为各操作单元。至少一个操作单元具有一个移动机构，该移动机构能够使操作单元进行双轴线的并且由一个机器控制装置控制的调节运动。按照本发明，装煤车配备有一个用于探测标记的光学测量系统，其中，标记安置在炉顶上并为装料口配设。光学测量系统具有一个扫描仪或一个用于数字图像探测的仪器并且包括一个与机器控制装置连接的评估单元，该评估单元由关于由光学测量系统预定的测量场的位置测量值确定用于操作单元的调节运动的修正值，而后将这些修正值传送到机器控制装置。机器控制装置在考虑修正值的情况下，控制操作单元的水平调节运动。 

可以为光学测量系统配设一个用于清洁要探测的标记和标记周围环境的清洗装置，该清洗装置优选具有一个用压缩空气可加载的，用于吹净标记和标记周围环境。 

附图说明

下面借助一幅仅示出一个实施例的附图详细说明本发明。其中示意地示出： 

图1用于向炼焦炉的炉膛装料的设备； 

图2用于控制图1所示的设备所采用的光学测量系统的测量场。 

具体实施方式

图1示出一个在图中未显示的装煤车的下面上的操作单元1，该装煤车在炼焦炉炉顶上在导轨上导引并为向炉膛装料而定位在通过一个机器控制装置2预定的且为在炉顶中的各装料口3配设的位置上。操作单元1在该实施例中涉及一个装料套筒，该装料套筒设置在一个水平输送螺旋4的出口下方并具有一个进料漏斗5以及一个可竖直下降到在炼焦炉炉顶中的装料口中的套筒下部6。装料套筒为适配于装料口的各自位置相对于装煤车沿两个相互垂直的轴线X、Y可水平调节并且为此目的具有一个能够进行水平双轴线调节运动的移动机构7。由图可以看出，装料套筒的进料漏斗5和一个与套筒下部6连接的提升装置8固定在一个支承框架9上，该支承框架沿一条第一轴线X线性可调节地设置在移动框架10内。移动框架10在固定在装煤车下面上的导轨上沿一条第二轴线Y可水平移动地设置。在支承框架9和移动框架10上连接一些液压调节机构11，这些调节机构配备有行程测量装置并且其调节行程由机器控制装置2控制。 

在理想情况下，在炼焦炉炉顶中的装料口3以等距的距离以及沿装煤车的移动方向对齐地设置。在炼焦炉上的实际情况经常偏离这一理想情况。特别是在较老式的炼焦炉中，装料口3在两个方向X、Y上的位置偏差常常大于±50mm。位置偏差可以借助移动机构7补偿，从而使装料套筒可以总是竖直地并且在套筒下部6不出现倾斜位置情况下下降到装料口3上。这样就可实施无遗漏且无干扰的装料过程。对每个装料口3所必要的水平调节行程被存储在机器控制装置的存储器中。而装料套筒或一个设置在装煤车上的操作单元1的所述无偏移运行的前提条件是，装煤车在每次移动后都能准确进入一个为所述装料口3配设的预定位置。这实际上是不可能的。实际上，装煤车的定位精度一般为±5mm。另外，还必须考虑在装煤车的车轮的轮缘和导轨之间的间隙，这种间隙取决于磨损条件随时间流逝而变化。该间隙实际上在2×10mm和2×25mm之间。由装煤车的移动运动而产生的偏差相加之和达到几个厘米，这些偏差直接影响到操作单元1的定位精度。偏差由装煤车移动运动决定，而且在每次定位时都在变化。这些在存储在机器控制装置中的用于操作单元1的调节运动的值中可以不考虑。 

为改善定位精度，装煤车配备有一个光学测量系统12，它具有一个扫描仪或一个用于数字图像探测的仪器。用光学测量系统12探测在炉顶 上例如在装料孔框架14上设置的、为装料口3配设的标记13。光学测量系统12预先给出一个测量场15并包括一个评估单元，该评估单元与机器控制装置连接并且由关于测量场15的涉及标记13的位置测量值确定用于操作单元1的调节运动的修正值，并且将将该修正值传送到机器控制装置2。机器控制装置2在考虑该修正值的情况下控制操作单元1的水平运动。 

图2清楚表明所述评估方法。在每次定位装煤车之后，在一个通过测量法预定的测量场15内，用一种光学测量法探测安置在炉顶上例如在装料孔框架14上的标记13的坐标X₁、Y₁并且与为该标记13存储在机器控制装置2中的参考值X₀、Y₀进行比较。同样存储在机器控制装置2中的用于操作单元1的调节运动的值适用于这种情况，即坐标测量值X₁、Y₁与存储在机器控制装置2中的参考值X₀、Y₀相符。如图2所示，如果在测量场15内的测量的标记13的位置X₁、Y₁偏离存储在机器控制装置2中的参考值X₀、Y₀，则对于两个轴线方向X、Y要确定在测量的坐标X₁、Y₁与存储在机器控制装置中的坐标X₀、Y₀之间的偏差Δx、Δy并且将这些差值Δx、Δy作为修正值在操作单元1的调节运动过程中予以考虑。 

为了避免由测量场15探测的异物导致错误测量，将用光学测量法获得的测量信号与一个作为参考值存储的信号进行比较。典型地偏离作为参考值存储的信号的那些信号通过一个滤波电路作为错误信号不予考虑。 

在本实施例中，按照本发明的一种优选的实施形式，为该光学测量系统12配设一个用于清洁要探测的标记13和标记周围环境的清洗装置16。该清洗装置例如具有一个用压缩空气可加载的喷嘴装置17，用于吹净标记和标记周围环境。也可设想使用刷子。 

Claims (13)

1.用于将装煤车的操作单元定位在炼焦炉装料口上的方法，

其中，一个导轨导引的装煤车在炼焦炉炉顶上移动并且为向炉膛装料而定位在通过一个机器控制装置预定的且为在炉顶中的各装料口配设的位置上，并且

其中，随后通过水平的、双轴线的调节运动将装煤车的至少一个操作单元引导到装料口上，其特征在于，在每次定位装煤车之后，在一个通过一种光学测量方法预定的测量场内，用所述测量方法探测至少一个安置在炉顶上的相对于装料口的中心轴线具有固定配置的标记的坐标并将其与为该标记存储在机器控制装置中的参考值进行比较，并且

对于两个轴线方向(X、Y)确定在测量的坐标与存储在机器控制装置内的坐标之间的偏差并且在操作单元的调节运动过程中对这些偏差予以考虑。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，操作单元配备有一个能够进行水平、双轴线调节运动的移动机构，

将一些用于操作单元沿两个轴线的调节行程的值配设给为标记存储的参考值并且将其存储在机器控制装置中，以便将操作单元从一个参考位置出发定位在装料口上，并且

按照修正的值移动操作单元并且将其定位在装料口上，所述修正的值由用于调节行程的存储的值和由标记探测装置产生的修正值得出。

3.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，操作单元沿两条相互垂直的轴线可移动，并且为了水平调节操作单元，采用配备有一个行程测量系统的液压调节机构。

4.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，标记探测装置用于将装料套筒、盖提起装置和框架清洗装置精确定位在炼焦炉的装料口上。

5.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，一个用于数字图像探测的仪器或一个扫描仪用于所述光学测量方法。

6.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，标记安置在装料口的装料孔框架上。

7.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将用光学测量方法获得的测量信号与一个作为参考存储的信号进行比较，并且典型地偏离作为参考存储的信号的测量信号作为错误信号不予以考虑。

8.按照权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在实施光学测量方法之前，用压缩空气或通过刷子清洗所述标记。

9.用于实施按照权利要求1至8之一所述方法的设备，具有一辆在炼焦炉炉顶上在导轨上导引的装煤车，该装煤车具有一个带有可下降的装料套筒的下侧的输送机构、一个盖提起装置和一个用于清洗装料孔框架的装置作为各操作单元，

其中，至少一个操作单元(1)具有一个移动机构(7)，该移动机构能够使操作单元(1)进行水平的、双轴线的并且由一个机器控制装置(2)控制的调节运动，其特征在于，装煤车配备有一个用于探测标记(13)的光学测量系统(12)，

其中，标记(13)安置在炉顶上并为装料口(3)配设，

其中，光学测量系统(12)预定一个测量场(15)以及包括一个与机器控制装置(2)连接的评估单元，该评估单元由关于测量场(15)的、涉及标记(13)的位置测量值(X₁、Y₁)确定用于操作单元(1)的调节运动的值，然后将这些用于操作单元的调节运动的值传送到机器控制装置(2)。

10.按照权利要求9所述的设备，其特征在于，光学测量系统(12)具有一台扫描仪或一台用于数字图像探测的仪器。

11.按照权利要求9或10所述的设备，其特征在于，标记(13)设置在装料孔框架(14)上。

12.按照权利要求9或10所述的设备，其特征在于，为光学测量系统(12)配设一个用于清洁要探测的标记(13)和标记周围环境的清洗装置(16)。

13.按照权利要求12所述的设备，其特征在于，清洗装置(16)具有一个用压缩空气可加载的喷嘴装置(17)，用于吹净标记(13)和标记周围环境。

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